focala si iar focala

renderman, on Feb 14 2005, 12:16, said:

dragul meu... cred ca treia oara itzi reamintesc ca ipoteza problemei este alta. pe un lens dof'ul nu este influentzat de marimea senzorului.  

ca sa intzelegi de ce itzi reamintesc a treia oara acest lucru... uite:

bogdan1978buc, on Feb 12 2005, 13:24, said:

dupa cum vezi e vorba de o intrebare care cauta sa afla o relatzie intre suprafatza senzorului si dof (dat de un sistem optic)

cand vi cu o demonstratzie matematica in care imi aretzi ca dof'ul unei lentile scade sau creshte in f(suprafatza senzorului) discutam... la obiect. restul sunt vorbe goale.. echivalentze subiectivisme si alte chestii...

sa incercam sa ne limitam la a incerca sa dam raspunsuri la obiect, fara sa facem parada de cunoshtintze.. e inutil (nu ajuta la nimic)

bogdan1978buc, on Feb 14 2005, 10:16, said:

man, lentila habar n'are pe ce dimensiune de senzor proiecteaza ce proiecteaza.  dof'ul insa este o "marime" ce caracterizeaza limita noastra, nu a lentilei. daca senzorul ar avea o rezolutzie infinita sa zicem, si noi am putea sa observam acele diferentze infinite, dof'ul se reduce la 0, exclusiv planul focal.

cum limitarile exista, senzorii nu sunt de res infinita, ci au o anumita densitate si ochii noshtrii la fel, apare dof'ul ca limita a acceptarii zonei de claritate, de'o parte si de alta a planului focal. astea toate pe baza unui lens perfect teoretic. care la randul lui nu exista

exact la fel este setarea lentilei catre focala "infinita" ... in teorie ca sa am claritatea max la un punct, oricare ar fi el, indiferent de departare, ar trebui sa focalizez pana la acel punct, nu "la infinit" nu? ok, aceleashi limitari dicteaza si solutzia aceasta.

Renderman, un obiectiv proiecteaza o imagine circulara de o anumita dimensiune (sa nu uitam ca baioneta are o pozitie fixa deci exemplul cu proiectorul nu e valabil). Din aceasta, aparatul face practic un crop, captand prin diverse mijloace (senzor, pelicula sensibila) o sectiune rectangulara. Vorba lui Arty, obiectivul habar n-are de dimensiunea senzorului... tot ce trebuie e ca acesta sa se incadreze in cercul imaginii "utile" (altfel obtii vignetare la greu).
Raza/dimensiunea imaginii proiectate de obiectiv este o caracteristica constructiva, neexistand o formula care sa o "lege" de distanta focala. Sigur, in multe cazuri focala o influenteaza , sa dam ca exemplu obiectivul Pentax smc DA 16-45 f/4, perfect utilizabil pe un aparat full-frame de la ~21mm in sus.

Tu te refereai la imaginea proiectata a subiectului, din cate-mi pot da seama. De fapt te-am "contrazis" pentru a te convinge sa specifici acest lucru.

arty, on Feb 15 2005, 05:48, said:

Pai asa ceva nu exista. Cred ca ne-am lamurit in privinta asta.
Singura conexiune care se face intre marimea senzorului si dof este facuta prin intermediul obiectivului: cu cat senzorul este ma mic, cu atata trebuie sa apropii senzorul mai mult de obiectiv(scazand astfel distanta focala) pentru a obtine o imagine care sa se incadreze pe senzor(pt acelasi fov). Senzorul fiind mai aproape de obiectiv, deci distanta focala fiind mai mica, imaginea formata va avea dof mai mare. De ce? pentru ca cu cat distanta focala este mai mica, cu atat scade si diametrul petei de difuzie. Formula ar fi z=f/1500 unde z=diametrul petei de difuzie. iar f=focala.
(Bineinteles ca si daca in locul senzorului mic pui un senzor mai mare (la aceeasi distanta fata de obiectiv) obtii acelasi dof, pata de difuzie avand acelasi diametru.


Deci la acelasi sistem optic, cu alceeasi distanta focala adica cu senzorul montat la aceeasi distanta fata de obiectiv, nu conteaza dimensiunea senzorului, dof-ul este acelasi. Dof-ul depinde doar de SISTEMUL OPTIC, nu de mediul pe care se proiecteaza imaginea(film, senzor etc). In principiu asa cred, mai aprofundez problema  
Sper ca am ajuns la un consens in privinta asta.

Kunzite, on Feb 16 2005, 11:12, said:

Aici ai si nu ai dreptate...
Teoretic nu ai dreptate, exista o formula care leaga distanta focala de dimensiunea imaginii, aceasta este:h=2*f*tg(fov/2) unde h = dimensiunea imaginii, f= focala iar fov = unghiul de cuprindere.
Practic  este cum spui tu, partial insa.
Raza/dimensiunea imaginii OPTIME proiectate de obiectiv este o dimensiune caracteristica constructiva, ceea ce nu inseamna ca acel obiectiv nu poate da imagini mai mari sau mai mici. Prin imagine optima inteleg o omagine lipsita de orica fel de distorsiuni. In cazul maririi imaginii creste vignetingul, cresc aberatiile cromatice etc. deci imaginea e cam nefolositoare... Pt imagini mai mici nu este (aproximativ) nici o problema insa. Uite un citat:

Quote

Deci teoretic este posibil, insa datorita pierderilor de calitate este recomandat ca un obiectiv sa fie folosit doar pentru formatul pt care este destinat.

Aaaargh! Distanta dintre obiectiv si senzor nu influenteaza in nici un fel distanta focala.

Consideratii asupra profunzimii campului de claritate (DoF) (pentru a clarifica niste notiuni folosite in acet thread)


Pata difuza = imagine suficient de clara a unui punct obiect. Datorita puterii de separatie a ochiului, acesta va percepe ca fiind de aceeasi dimensiune puncte situate intr-un interval anume fata de o distanta de referinta (in fata si in spatele acestuia).  In principiu ar fi cam asa: de la dimensiune 0 pana la o marime z toate obiectele sint percepute ca avand aceiasi dimensiune. Peste dimensiunea z ochiul isi da seama de adevarata dimensiune a obiectelor. z=dimensiunea petei difuze.
Tragem concluzia ca, cu cat aceasta pata de difuzie este mai mare, cu atat va fi mai mare si intervalul in care obiectele sub aceasta dimensiune sint percepute cu aceeasi dimensiune, deci profunzimea este mai mare.
Eu vad pata difuza intr-un fel echivalentul unui pixel al ochiului nostru, oricat de mici ar fi obiectele, ochiul tot un pixel le vede. Cum spunea si arty, pata difuza exprima o limitare a ochilor nostri...

Pentru imaginea negativa din aparatul foto, marimea petei difuze se exprima astfel:

z'=L/1500M

unde:
M=raportul de marire al imaginii din negativ in fotografie
L=distanta la care se afla obiectul fotografiat.

Pentru o fotografie oarecare este importanta distanta de la care este privita:
z'=L/1500, unde L=distanta de la care privim fotografia.

Definim distanta hiperfocala limita cea mai apropiata a profunzimii campului in conditiile punerii la punct la infinit = H

H=f^2/z'N unde :
f=distanta focala
z'= marimea petei difuze.
N=indicele de claritate

De aici rezulta ca distanta hiperfocala este mai mica pt o pata difuza mai mare, pentru o diafragma mai inchisa si  mult mai mare pt distante focale mai mari (pentru ca creste odata cu patratul distantei focale). Cu cat distanta hiprerfocala este mai mica, profunzimea campului creste.

Pentru punerea la punct la o distanta finita, notam L1=distanta pana la limita anterioara a campului redat clar si L2=distanta pana la limita posterioara a campului rerat clar.
L1 = (H*L)/(H+L)
L2 = (H*L)/(H-L)

Deci PROFUNZIMEA = L2-L1


Concluzie:
Profunzimea campului de claritate este cu atat mai mare cu cat:

1.Creste dimensiunea petei difuze admise ca pe o imagine suficient de clara a punctului obiect
2.Cu cat diafragma este mai inchisa
3.Cu cat distanta focala este mai scurta
4.Cu cat distanta de punere la punct este mai mare.

Sper sa nu ma injurati, dar am simtit nevoia sa clarificam aceste notiuni, chiar daca unii dintre voi sinteti familiari cu ele. Sincer m-am cam plictisit si io de subiectul asta  

Kunzite, on Feb 16 2005, 19:07, said:

Ai dreptate, nu stiu ce a fost in capul meu... hai ca am ametit de tot  
In loc sa fac randarile alea postez aici ...  
Iesiti si faceti poze si lasati teoria asta  

renderman, nu stiu man cum reushesti ca o chestie atat de simpla sa o faci atat de complicata. itzi spun eu de ce.. matale faci randarile alea care nu sunt altceva decat transpuneri matematice si a modelului de camera. din pacate insa modelul teoretic nu prea se verifica decat partzial...

ai dat de pamant cu distantza hiperfocala, asha ca cei care nu stiau despre ea, sa nu mai intzeleaga nimic. bravo...

intrebarea mea, ca fapt divers, tu ai tzinut vreodata in mana o camera care are reglaje manuale?

arty, on Feb 16 2005, 20:14, said:

Eh eh, cu aia am inceput, long time ago... (cred ca prin scoala generala) cu un zenit si nu a avut cine sa-mi explice ce sint toate chestiile scrise pe obiectiv si pe "rotitele" de reglaj, din aceasta cauza a trebuit sa pun mana pe carte sa invat singur despre sensibilitate, expunere, diafragma... Bineinteles ca am inceput cu filmul alb-negru, developare, marire, tavi cu revelator si fixator in baie, uscat poze, eh, ce vremuri...  

Din aceasta cauza m-a cam suparat intrebarea ta... crezi ca ma aventuram intr-o astfel de discutie fara sa fi tinut in mana vreodata un aparat foto cu reglaje manuale? As fi vrut sa am mai mult timp sa ma ocup de fotografie, insa nu le putem face chiar pe toate in viata... Ii respect pe cei care fac din fotografie o arta. Noroc ca am o meserie (arhitect) care ma mai pune din cand in cand in tangenta cu aparatul de fotografiat...

Cat despre randari nu e mare chestie, nu poti avea control decat asupra distantei focale si a fov-ului la programele de modelare 3d. Dof nu prea folosesc pt ca ar creste prea mult timpii de randare. cam atat ca am fost offtopic la greu, dar am simtit nevoia sa-ti raspund...

nice, am si eu multzi prieteni arhitectzi... proiecte nenumarate impreuna... ei cu nemetcheck... eu cu camera, ei se cam tem de camere

Eu nu ma tem de camera
Oricum threadul asta m-a "prins" destul de tare, si datorita faptului ca fizica m-a atras destul de tare din liceu (cred ca ti-ai dat seama    ) ... si tot n-am ajuns la o concluzie ... ba nu, concluzia e ca tre' sa ne facem upgrade la ochi   ( sau downgrade, sa avem pata difuza mai mare   )

Edited by renderman, 16 February 2005 - 20:52.

subiectul este totushi in coada de peshte... renderman, pt ca mergem pe ideea senzorului/film cu capacitate de receptzie perfecta si ca lentilele sunt perfect conform cu optica.

1) nu intzeleg cum de neglijezi densitatea senzoriala, in special raportul dintre pata de difuzie si dimensiunea site'ului de receptzie.. pt ca practic asta conteaza... daca tot despicam firul in patru. pna una alta, trebuie stabilite conditziile de sharp (minim si maxim) si asta se va face in functzie de densitatea senzoriala. cum densitatea variaza la suprafatza senzorului e clar ca dof'ul variaza.

exemplu concret, avem doua camere, ambele cu 8.2 Mpix, una cu 1.3 crop factor si alta cu 1.6 cop factor. respectiv, 1D2 si 20D. in cazul aceleashi lentile, in acelashi conditzii teoretice, ambele pete de difuzie vor fi de aceashi dimensiune. ce difera este faptul ca (si acum voi exagera desigur, insa ca exemplu merge) pe primul senzor de 1.3 pata de difuzie va fi pe un sit de receptzie iar pe cel mai des, va fi pe 2 sau 3 situri... relatzia cu dof e de acum un nobrainer.

2) comportarea lentilei in realitate difera de modelul matematic pe care il avem. asta datorita divershilor factori asupra carora nu voi insista acum. e inutil. insa take it for granted, lentilele montate pe medium format se comporta mai bine. putem abera...

Sincer, m-ai pierdut pe parcurs  
Deci am inteles ca ai doua camere, cu senzori cu acelasi numar de pixeli, dar unul este mai mic, deci densitatea de pixeli este, logic, mai mare. De aici m-ai pierdut...
Tu sustii ca exista o legatura intre numarul de pixeli pe care ar pica pata difuza, deci daca ar pica pe mai multi pixeli profunzimea va fi mai mare. Ce ma face sa nu inteleg acest rationament este tocmai faptul ca relatia inre pata difuza si dof este direct proportionala, deci cat este mai mica dimensiunea petei difuze cu atat scade si dof-ul... am ametit de tot... Si mai e si factorul de marire... care la un senzor mai mic este mai mare... sint prea multe variabile in joc
Intr-adevar, un senzor cu o densitate de pixeli mai mare are o putere de separatie mai mare, dar asta duce inevitabil la un dof mai mic, pt ca cu cat creste puterea de separatie cu atata scade si profunzimea campului de claritate...
help
2. nu trebuie sa insisti asupra imperfectiunilor lentilelor reale...

Edited by renderman, 17 February 2005 - 00:21.

factorul de marire nu exista, am mai spus. pata de difuzie are acelashi size in ambele cazuri, diferentza e ca in cazul planului de sharp, imaginea e inregistrata pe mai multzi pixels pe senzorul mai mic, densitatea fiind mai mare, sintetic vorbind, sunt mai multzi ca numar. daca intzelegi asta, restul devine simplu. 'ai ca nu'i greu. evident, inca nu bagam in calcul sistemul optic, asta urmeaza... dar deocamdata sa stam la senzor.

Pai zii asa, intradevar vei obtine o imagine de rezolutie mai mare, data fiind densitatea mai mare a pixelilor, dar fov-ul este mai mic. Este practic cum ai face zoom pe senzorul celalalt pana ai obtine acelasi fov, obtii 2 imagini cu aceiasi rezolutie, numai ca a doua datorita faptului ca ai dat zoom s-a marit focala si implicit s-a micsorat dof-ul.
Pe de alta parte faptul ca pe planul de sharp ai mai multi pixeli nu duce la o crestere a puterii de separatie si automat  la scaderea dimensiunii petei de difuzie?  

Edited by renderman, 17 February 2005 - 01:37.

vad ca singura varianta pe care se poate merge este transpunerea in exemplu....

date: lentila X (irelevanta, perfect teoretica) focala x si apertura f ... ambele fixe

presupunem ca avem doi senzori, fiecare cu acelashi numar de situsuri optice, unul dintre senzori fiind cu 30% mai mare decat celalat. ma voi referi la ei cu "mic" si "mare"

bun, sa presupunem ca avem o coala de hartie in fatza ambelor camere. coala de hartie e plasata in planul focal.

imaginea se formeaza pe senzori va avea aceashi dimensiune liniara. doar ca in cazul senzorului mai mic, imaginea foii de hartie va fi definita de mai multzi pixels decat pe aceashi imagine de pe senzorul mai mare (remember, factorul de crop nu multiplica, ci doar lasa pe dinafara)

rezulta deci ca imaginea de foaia de hartie va fi aprox cu 30% mai multa informatzie cu senzorul mic decat cu cel mare. corect? bun.... ajungem si la dof, imediat.

daca presupunem ca foaia nu era alba si era desenat in creion ceva pe ea, intzelegem din start ca avand mai multzi pixeli pe acel spatziu, senzorul mic ne da un sharp mai mare (masurabil relativ) decat senzorul mare. corect?

daca avem un sharp mai mare ce influentza are asta pe dof? cred ca rezulta f simplu ....  in cazul in care sharpul este un punct pe senzorul mic, sharpul devine o limita in cazul senzorului mare, cu un minim in exact punctul dat de senzorul mic. cand senzorul mic are sharp point, senzorul mare are deja un dof. (evident mic, dar exista) prin urmare, doful este influentzat de marimea senzorului si densitatea senzoriala. valoric mi'e foarte greu sa dau care ar fi diferentzele si sunt sigur ca ash petrece 2 zile pe mathcad ca sa gasesc o relatzie clara.

si inca n'am bagat lentila in calcul....

Quote

Tu vorbesti despre puterea de separatie de fapt ..

Quote

Edited by renderman, 17 February 2005 - 02:41.

concluzia este cred clara, cu cat senzorul e mai mare, vom avea imagini mai clare. deshi in mod teoretic pe un senzor mai mic potzi sa ai sharpuri mai precise. acele sharpuri precise raman teoretice, niciodta nu vei putea fi sigur de alinierea senzorului si a lentilei si de performantza lentilei.

so, senzori cat mai mari fizic. daca creshte si densitatea de pixeli, e ok si asta.